诺奖里的两种光

  2026 年,诺贝尔生理学或医学奖把一项听起来像科幻的技术推到了聚光灯下——光遗传学。科学家用一束特定的光,就能像按开关一样精准地激活或抑制大脑里的神经元。这也刷新了不少人的认知:原来光不只是用来照明、做手术,还能直接“遥控”神经细胞。可问题来了:我们熟悉的激光微创手术、冷光手术刀,同样是以光为媒介,它和今年拿下诺奖的光遗传学,到底是不是一回事?

一、什么是光遗传学?

  光遗传学的核心,是给神经细胞装上“光控开关”。科学家把一种来自微生物的感光蛋白(如通道视紫红质 Channelrhodopsin)送进特定的神经元,再用蓝光一照,蛋白通道打开、离子进出,细胞随即被激活;换种光或关掉光,活动随之停止。它不切割、不破坏组织,却让研究者第一次能像拨动琴键一样实时“弹奏”神经回路,去追问记忆、情绪、运动究竟是怎样产生的。这项技术由卡尔·戴瑟罗思(Karl Deisseroth)、爱德华·博伊登(Ed Boyden)、张锋等人于 2005 年前后奠基,如今已成为神经科学的“标配工具”。如今它不只服务于基础研究,也开始走向临床探索——例如用光精准调控帕金森病的异常神经环路,为抑郁症等脑疾病提供全新干预思路。

  配图 1. 光遗传学原理示意:向神经元导入感光蛋白,蓝光照射后离子通道打开、带电离子内流,神经元随之被激活。

二、2026 诺奖为何花落“光”?

  2026 年,卡尔·戴瑟罗思(Karl Deisseroth)、彼得·黑格曼(Peter Hegemann)与格奥尔格·内格尔(Georg Nagel)三位科学家,因“发现光门控离子通道、开创光遗传学”而共同摘得诺贝尔生理学或医学奖。把光遗传学写入诺贝尔奖,意味着科学界正式认可:用“光”这一最干净、最可控的外部信号去读取和写入神经活动,是过去二十年脑科学最关键的突破之一。它让“看见并调控思维的物理基础”从哲学问题变成了可以实验的科学问题——这也正契合诺贝尔奖一贯偏爱“为人类打开一扇全新窗口”的工作。

三、临床的另一种光:口腔里的激光

  和“遥控神经元”不同,另一种光走的是临床治病的路,而且离我们很近——就在口腔科。自 1960 年人类造出第一束激光,这种高度汇聚、能量可精细调节的光,早已走进牙椅:处理牙龈炎症、切除微小软组织增生,切口出血少、术后肿胀轻;针对牙齿硬组织,做脱敏、辅助去腐,避开传统钻头带来的震动与酸痛;也可用于牙周抑菌、口腔小肿物切除,创伤更小、恢复更快。激光在这里靠的是“热效应”——用光的热量去切割、消融病变组织,属于直接作用于人体的物理治疗。正因如此,越来越多口腔诊所把激光列为“微创首选”,尤其适合儿童与惧怕牙钻的患者。

  配图 2. 口腔激光治疗的临床场景示意:医生手持激光手柄精准作用于病灶,出血少、创伤小、术后恢复快。

四、殊途同归的两种光

  同样是光,却延伸出两条截然不同的路:一条潜入微观的大脑,破译神经信号的密码(光遗传学);一条站在临床的“刀尖”上,实现微创治病(激光手术)。前者多用于解析机理、并不破坏组织,后者直接处理病灶、救死扶伤。两者看似无关,却共同说明一件事:当人类真正读懂了光,生命科学和医学的边界,就又被推开了一寸。下次当你在诊室看到那束激光,或读到诺奖新闻里的“光遗传学”,或许会心一笑:原来同一种光,既能治病,也能读懂我们是谁。

  本文作者:刘洋,台州学院医学院口腔医学专业在读本科生。

  通讯作者:贺连平,台州学院医学院讲师。

  参考文献

  [1] The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2026. The Nobel Assembly at Karolinska Institutet. https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2026/

  [2] Boyden E S, Zhang F, Bamberg E, Nagel G, Deisseroth K. Millisecond-timescale, genetically targeted optical control of neural activity. Nature Neuroscience, 2005, 8(9): 1263-1268.

  [3] Nagel G, Szellas T, Huhn W, Kateriya S, et al. Channelrhodopsin-2, a directly light-gated cation-selective membrane channel. PNAS, 2003, 100(24): 13940-13945.

  [4] Sahel J A, Boulanger-Scemama E, Pagot C, et al. Partial recovery of visual function in a blind patient after optogenetic therapy. Nature Medicine, 2021, 27(7): 1223-1229.

  [5] Convissar R A (ed.). Principles and Practice of Laser Dentistry, 2nd ed. St. Louis: Elsevier/Mosby, 2016.

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